Pokrycie ciała - skóra ptaków jest delikatna - tworzy ja wielowarstwowy i zrogowaciały naskórek, pod którym znajduje się elastyczna skóra właściwa - brak gruczołów potowych - występują gruczoły łojowe: gruczoł kuprowy - ciało pokryte piórami - zawiązek pióra powstaje jako wpuklenie naskórka, które zapada się w głąb skóry, gdzie styka się z brodawką skóry właściwej i dzieli się na dwie części: 1. zewnętrzną, z której powstanie pochwa pióra 2. wewnętrzną, z której wyrośnie właściwe pióro - listewki i haczyki promyków sąsiednich gałązek zachodzą na siebie tworząc bardzo lekką i elastyczną strukturę chorągiewki - podział piór ze względu na rolę: 1. związane z lotem – lotki i sterówki (sztywna chorągiewka) 2. związane z termoregulacją – pióra puchowe i okrywowe - lotki mocowane są na końcach skrzydeł łącznotkankową spoiną (do II palca i częściowo do III palca oraz śródręcza – lotki I rzędu; na kości łokciowej od 6 do 37 lotek II rzędu) - sterówki tworzą ogon ptaka (osadzone są na pygostylu; od 8 do 24) - dziób – rogowe okucie szczęk, powstałe ze zlanych w jedną całość łusek rogowych - progresywne przystosowanie do lotu Szkielet - bardzo lekki – w większości pneumatyczny (jamy szpikowe wypełnione powietrzem) - szkielet osiowy: 1. czaszka: a) mózgoczaszka większa niż u gadów; duża szerokość i cienkie sklepienie (zlane kości: ciemieniowa, skroniowa i potyliczna) b) obecność kilku kości w żuchwie, pojedynczy kłykieć potyliczny (cechy gadzie) 2. kręgosłup – zbudowany z 5 odcinków, o łącznej liczbie kręgów od 39 do 62: a) bardzo ruchliwy odcinek szyjny, esowato wygięty; kręgi siodełkowate (pierwsze dwa to dźwigacz i obrotnik) w liczbie od 9 do 25 b) odcinek piersiowy – pierwsze kręgi piersiowe zrastają się w pojedynczą kość grzbietową c) ostatnie kręgi piersiowe, wszystkie lędźwiowe, krzyżowe i ogonowe zrastają się w kość lędźwiowo-krzyżową; odcinek ten zespolony jest z potężną miednicą d) w odcinku ogonowym pierwszy kręg zrasta się współtworząc synsacrum; kilka następnych jest wolnych; ostatnie 4 zrastają się w trójkątną płytkę kostną - pygostyl 3. klatka piersiowa – mocna - silnie zaznacza się tendencja do usztywniania kręgosłupa tułowiowego - obręcze i kończyny: 1. obręcz barkowa – zbudowana z łopatek, kości kruczych i obojczyków;: a) duży i płaski mostek, u ptaków latających wyrasta zeń duży grzebień mostka – miejsce przyczepienia silnych mięśni skrzydeł; u nielotów zredukowany 2. obręcz miednicowa i kończyny dolne: a) dobrze rozwinięte (dwunożność, konieczność przyjmowania dużych obciążeń przy lądowaniu) b) skrócona kość udowa c) kości podudzia (strzałkowa i goleniowa) często zrastają się ze sobą tworząc kość goleniową d) dolne kości stępu i śródstopia zrastają się w czasie rozwoju zarodkowego w kość skokową (powstanie dodatkowej dźwigni i stawu skokowego tylnego – amortyzacja przeciążeń) e) redukcja palców w kończynie dolnej – brak palca piątego, pierwszy skierowany do tyłu, drugi, trzeci i czwarty skierowane do przodu f) u niektórych ptaków, np. struś afrykański dwupalcowość Układ mięśniowy - dobrze rozwinięta muskulatura (szczególnie mięśnie skrzydeł – u lotników; kończyn dolnych – u biegaczy) - brak przepony - ruch skrzydeł w dół - mięsień piersiowy - ruch skrzydeł w górę – mięsień kruczoramienny - oba mięśnie przyczepione do grzebienia mostka i kości ramieniowych Układ oddechowy - złożony z płuc i worków powietrznych - mało elastyczne płuca - duża powierzchnia czynna płuc - do każdego płuca prowadzi oskrzele główne, od którego odchodzą liczne oskrzela II-go rzędu - oskrzela II-go rzędu dzielimy na grzbietowe (wdechowe) i brzuszne (wydechowe) - oskrzela II-go rzędu rozdzielają się na drobniejsze oskrzeliki III-go rzędu ułożone równolegle względem siebie - pomiędzy oskrzelikami III-go rzędu mieści się plątanina kapilar powietrznych i krwionośnych, ma tam miejsce wymiana gazowa - średnica kapilar powietrznych jest bardzo mała, np. u gołębia 4m. (skutek bardzo rozbudowana powierzchnia oddechowa płuc; wada – są bardzo delikatne, dlatego płuca ptaków nie mogą pracować systemem miechowym – płuca ptaków mają charakter przepływowy) - funkcję pomp ssąco-tłoczących spełniają cienkościenne i słabo unaczynione worki powietrzne (zazwyczaj 9) - worki dzielimy na przednie (m.in. szyjne, obojczykowe i piersiowe przednie) oraz tylne (piersiowe tylne i brzuszne) - worki płucne wnikają nawet do kości długich (np. ramienia) - ucisk mięśni szkieletowych na worki zmienia ich objętość i wymusza przepływ powietrza przez płuca - w czasie lotu wdechy i wydech są zsynchronizowane z wymachami skrzydeł - uniesienie skrzydeł = wdech - opuszczenie skrzydeł = wydech - występuje zjawisko podwójnego oddychania – podczas wdechu i podczas wydechu przez płuca przepływa świeże powietrze - wdech: zasysanie powietrza przez worki tylne; jama nosowatchawicakrtań dolnaoskrzela głównepłuca; podczas wdechu wejście do oskrzeli brzusznych jest zamknięte; wdychane przez oskrzela grzbietowe powietrze przechodzi od tyłu do kapilar płucnych i dalej do worków przednich; część przechodzi przedłużeniem oskrzela głównego – oskrzelem workowym – do worków tylnych (nie pokonuje sieci kapilarnej) - wydech: zamknięcie oskrzeli grzbietowych i przedłużenia oskrzela głównego, otwarcie oskrzela brzusznego; ucisk na przednie i tylne worki powoduje, że nie użyte wcześniej powietrze z worków tylnych przepływa do przodu przez sieć kapilar płucnych, a zużyte wcześniej powietrze, wypełniające worki przednie, usuwane jest przez oskrzela wydechowe do oskrzela głównego i dalej na zewnątrz - przepływ powietrza przez kapilary płucne jest zawsze jednokierunkowy – od ogona do głowy - worki stanowią wraz z mięśniami tłocznię powietrza - worki zmniejszają ciężar właściwy ptaka - worki są rezerwuarem powietrza - worki biorą udział w nawilżaniu powietrza - worki chronią przed przegrzewaniem w czasie lotu - worki umożliwiają ogrzewanie zimnego i schładzanie gorącego powietrza Układ krążenia - cztero-jamiste serce o dużej sprawności - całkowite oddzielenie krwi natlenionej od odtlenionej - serce ptaków może pracować z częstotliwością setek cykli na minutę (u kolibrów około 1000) - redukcja zatoki żylnej (za wyjątkiem nielotów) - redukcja liczby naczyń opuszczających lewą komorę (jeden łuk aorty - lewy) - zmniejszenie wielkości krwinek w porównaniu do gadów - krwinki jądrzaste i krótko żyjące - obieg krwi – duży: lewa komorałuk aorty (lewy)tętnicekapilary tkankoweżyłyżyły główneszczątkowa zatoka żylnaprawy przedsionek - obieg krwi – mały: prawa komorapień płucnytętnice płucnekapilary płucneżyły płucnelewy przedsionek Układ wydalniczy i rozrodczy - narządy wydalnicze – nerki typu ostatecznego (zanercza) - kwas moczowy – produkt przemiany związków azotowych (w nerkach nie dochodzi do zagęszczenia moczu) - brak pęcherza moczowego - rozcieńczony mocz przepływa moczowodem do kloaki i dopiero tam ulega zagęszczeniu - ptaki morskie piją słoną wodę, a nadmiar wody wydalają przez gruczoł solny uchodzący u nasady dzioba - nefrony w nerkach mają niewielkie pętle i słabo zagęszczają mocz - jaja ptaków należą do największych w całym świecie zwierzęcym - zachowania godowe osiągają wysoki stopień rozwoju - dymorfizm płciowy - u samic funkcjonuje tylko lewy jajnik i jajowód (zmniejszenie masy ciała) - zapłodnienie następuje w jajowodzie; dopiero potem komórka jajowa zostaje zaopatrzona w osłonki: białkową, pergaminową i skorupkę wapienną - złożenie jaja jest możliwe dzięki rozwartej od tyłu miednicy (brak spojenia łonowego) - jaja muszą byś wysiadywane (wyjątek nogale zakopujące jaja w kopcach butwiejących liści - ptaki dzielimy na gniazdowniki – pisklęta niedołężne, często ślepe, np. drapieżne, kukułkowate, wróblowate, dzięciołowate, papugi i gołębie; zagniazdowniki – pisklęta wkrótce po wykluciu są dość samodzielne i mogą opuszczać gniazdo w poszukiwaniu pokarmu, jednak opieka rodzicielska jest jeszcze potrzebna przez pewien czas, np. blaszkodziobe, kuraki, żurawie, perkozy Układ pokarmowy - brak zębów - u wielu gatunków przełyk uległ rozszerzeniu w wole i tam ma miejsce wstępne rozmiękczanie - żołądek ma budowę dwuczęściową: I część intensywne wydzielanie soków trawiennych – żołądek gruczołowy; II część silnie umięśniona, miażdżenie i rozcieranie pokarmu – żołądek mięśniowy - występowanie dwuczęściowego żołądka jest dowodem na słuszność zasady korelacji (zmiana w budowie i funkcjach jednego narządu powoduje zmiany w budowie i funkcjach innego – brak zębów a żółądek mięśniowy) - niektóre ptaki połykają małe kamienie, tzw. gastrolity - długość jelita ptaka zależy od jego diety - jelito kończy się w steku (kloace) - do kloaki uchodzą również moczowody i nasieniowody (u samic lewy jajowód) - szeroki zakres przystosowań do rodzaju pożywienia: ziarnojady, owadożerne, odcedzające, nektarojady, rybożerce i mięsożerce Układ nerwowy i narządy zmysłów - mózg ptaka jest siedem razy większy od mózgu gada - krótkie i bardzo rozepchnięte na boki mózgowie (środek ciężkości) - dalszy rozwój kresomózgowia - zatracenie liniowego układu części mózgowia - gładkie półkule kresomózgowia - silnie rozwinięty móżdżek - esowate wygięcie rdzenia przedłużonego - z mózgowia wychodzi 12 par nerwów czaszkowych - kresomózgowie – duże, szerokie i gładkie półkule nakrywają całkowicie międzymózgowie (silny przerost jąder ciała prążkowanego – istoty szarej leżącej pod powierzchnią mózgu, znajdują się tu najwyżej zorganizowane ośrodki decyzyjne) - móżdżek – duży (lot, dwunożność), zbudowany z trzonu i kłaczków; powierzchnia jest pobrużdżona i pokryta istotą szarą – korą móżdżku - rdzeń przedłużony – duży - węch – słaby; redukcja kory węchowej w kresomózgowiu; przesunięcie otworów nosowych do nasady dzioba - wzrok – największe oczy wśród zwierząt; silnie zakrzywiona rogówka - słabo rozwinięte narządy czucia skórnego - dobrze rozwinięty narząd smaku - narząd równoważno-słuchowy – brak małżowin usznych; szybkie przewodzenie sygnału w uchu i ślimaku; w uchu środkowym występuje tylko strzemiączko; krótkie przewody słuchowe zewnętrzne i nerwy słuchowe – małe zniekształcenia dźwięków; duże kanały półkoliste w uchu wewnętrznym Występowanie i znaczenie - najliczniejsza grupa czworonogów - funkcjonują na wszystkich poziomach konsumentów - są źródłem mięsa, jaj i piór - owadożerne gatunki regulują ilość owadów-szkodników - ptaki drapieżne ograniczają populacje szkodliwych gryzoni - kolonijne ptaki morskie (np. kormorany i pelikany) są źródłem guana - hodowane ze względów estetycznych - rzadko wyrządzają poważniejsze szkody (wyj. Wikłacz czerwonodzioby) - ptaki mogą przenosić czynniki chorobotwórcze (np. choroby papuziej), tzw. orniotozy